DE3214745C1 - Method for carrying out an automatic charging process of gas-proof nickel-cadmium accumulators arranged in closed spaces - Google Patents

Method for carrying out an automatic charging process of gas-proof nickel-cadmium accumulators arranged in closed spaces

Info

Publication number
DE3214745C1
DE3214745C1 DE3214745A DE3214745A DE3214745C1 DE 3214745 C1 DE3214745 C1 DE 3214745C1 DE 3214745 A DE3214745 A DE 3214745A DE 3214745 A DE3214745 A DE 3214745A DE 3214745 C1 DE3214745 C1 DE 3214745C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
charging
accumulators
charging process
gas
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3214745A
Other languages
German (de)
Inventor
Wolfgang Dr.-Ing. 2000 Hamburg Hars
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefunken Systemtechnik AG
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority to DE3214745A priority Critical patent/DE3214745C1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3214745C1 publication Critical patent/DE3214745C1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • H01M10/443Methods for charging or discharging in response to temperature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

A method for carrying out an automatic charging process of gas-proof nickel-cadmium accumulators arranged in closed spaces, which accumulators are preferably used in underwater vehicles, underwater stations, missiles or satellites, using a charging apparatus to produce a charging current. During the charging process, the temperatures of the accumulators and of a temperature sensor which senses a reference temperature which is representative of the closed room are determined by metrology. By forming the difference between the determined temperatures, a temperature response is calculated which, independently of external temperature influences, exhibits an endothermic state of the accumulators during the first charging phase and, as charging proceeds, changes into an exothermic state of the accumulators. By differentiating the curve response, a state variable is obtained which is used as the criterion for switching off the charging process. <IMAGE>

Description

Die aus F i g. 2 ersichtlichen Funktionen zeigen über der eingeladenen Kapazität beispielhaft den zeitlichen Temperaturverlauf eines auf 400 C vorgeheizten Nickel-Cadmium-Akkumulators ob während eines Ladevorganges, den zeitlichen Verlauf einer repräsentativen Referenztemperatur 6R sowie den zeitlichen Temperaturverlauf dä, der durch Differenzbildung der meßtechnisch ermittelten Temperaturen bB und ÖR errechnet wird. Der graphischen Darstellung ist weiterhin der zeitliche Verlauf der Zustandsgröße Z zu entnehmen, die durch Differenzierung des Kurvenverlaufes d16 gewonnen und als Kriterium zur Abschaltung des Ladevorganges herangezogen wird. Es ist vorgesehen, daß die Zustandsgröße ##/"t zur Abschaltung der Ladung in Abhängigkeit von dem gewünschten Ladeergebnis, das in Prozenten von einer Volladung der Akkumulatoren angegeben werden kann, benutzt wird. The from Fig. 2 visible functions show above the invited Capacity exemplifies the temporal Temperature profile of a 400 C preheated nickel-cadmium battery whether during a charging process, the temporal course of a representative reference temperature 6R as well as the temporal Temperature curve dä, the difference between the measured temperatures determined by the formation of the difference bB and ÖR is calculated. The graphical representation is still the temporal one The course of the state variable Z can be seen by differentiating the course of the curve d16 obtained and used as a criterion for switching off the charging process. It is intended that the state variable ## / "t is dependent on switching off the charge of the desired charging result as a percentage of a full charge of the batteries can be specified is used.

Der zeitliche Temperaturverlauf Ad zeigt zunächst deutlich den endothermen Zustand der Akkumulatoren, der später in einen exothermen Zustand der Akkumulatoren umschlägt. Exotherme Zustände, also Wärmeabgabe, sind ein Zeichen für Ladewirkungsgrad herabsetzende Nebenreaktionen, die durch Sauerstoffentwicklung an der positiven Elektrode gekennzeichnet sind. The temperature profile Ad over time initially clearly shows the endothermic State of the accumulators, which later in an exothermic state of the accumulators turns over. Exothermic conditions, i.e. heat emission, are a sign of charging efficiency Decreasing side reactions caused by the evolution of oxygen at the positive Electrode are marked.

- Leerseite -- blank page -

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Durchführung eines automatischen Ladevorganges von in geschlossenen Räumen angeordneten gasdichten Nickel-Cadmium-Akkumulatoren, die vorzugsweise in Unterwasserfahrzeugen, Unterwasserstationen, Flugkörpern oder Satelliten verwendet werden, unter Verwendung eines von einem elektrischen Netz gespeisten Ladegerätes zur Erzeugung eines Ladestromes, d a d u r c h gekennzeichnet, daß während eines Ladungsvorganges die Temperaturen (mob) der Nickel-Cadmium-Akkumulatoren und die eines Temperatursensors, der eine für den geschlossenen Raum repräsentative Referenztemperatur (ÖR) abgreift, meßtechnisch ermittelt werden, daß durch Differenzbildung der ermittelten Temperaturen (6B, dR) ein Temperaturverlauf (ds) errechnet wird, der unabhängig von äußeren Temperatureinflüssen während der ersten Ladephase einen endothermen Zustand (Wärme aufnehmenden Zustand) der Akkumulatoren und im weiteren Verlauf der Ladung einen Umschlag in einen exothermen Zustand (Wärme abgebenden Zustand) der Akkumulatoren zeigt, und daß durch Differenzierung des Kurvenverlaufes (ds) eine Zustandsgröße (dsldt) gewonnen wird, die als Kriterium zur Abschaltung des Ladungsvorganges herangezogen wird. Claims: 1. Method for carrying out an automatic Charging process of gas-tight nickel-cadmium batteries arranged in closed rooms, which are preferably in underwater vehicles, underwater stations, missiles or Satellites are used using one of an electrical network powered charger to generate a charging current, which is marked by, that during a charging process the temperatures (mob) of the nickel-cadmium batteries and that of a temperature sensor which is one representative of the closed space Reference temperature (ÖR) taps, can be determined by measuring that by forming the difference a temperature curve (ds) is calculated from the determined temperatures (6B, dR), which is independent of external temperature influences during the first charging phase endothermic state (heat-absorbing state) of the accumulators and further The course of the charge changes to an exothermic state (giving off heat State) of the accumulators shows, and that by differentiating the curve shape (ds) a state variable (dsldt) is obtained, which is used as a criterion for shutdown of the charging process is used. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Kriterium zur Abschaltung des Ladevorganges herangezogene Zustandsgröße lf) auch zur Erkennung von Teilladungszuständen und Abschaltung in Abhängigkeit von dem gewünschten Ladeergebnis (xO/o einer Volladung) benutzt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the as Condition variable lf) also used as a criterion for switching off the charging process for the detection of partial charge states and shutdown depending on the desired Charge result (xO / o of a full charge) is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Abschaltung des Ladevorganges ein erneuter Ladevorgang nur dann eingeschaltet bleibt, wenn das gewünschte Ladeergebnis (x % einer Volladung) einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that after the charging process has been switched off, a new charging process is only switched on remains if the desired charging result (x% of a full charge) is a given The invention relates to a method according to the preamble of claim 1. Zur Aufladung von Batterien sind elektrische Ladegeräte allgemein bekannt. Bei diesen Ladegeräten wird der Ladevorgang manuell oder automatisch dann beendet, wenn die Batterie voll geladen ist. Als Kriterium für die automatische Beendigung des Ladevorganges wird regelmäßig die Batteriespannung herangezogen, die bei vollgeladenen Batterien ansteigt (Gasungsspannung). Anders liegen die Verhältnisse bei gasdichten Nickel-Cadmium-Akkumulatoren, deren Temperaturwerte im Verlauf eines Ladevorganges ansteigen, so daß bei konstantem Ladestrom der Spannungsanstieg gleitend ist oder ganz fehlt Eine Überladung ist daher nicht ausgeschlossen. Durch eine Überladung entsteht jedoch im Akkumulatorinneren Wasserstoff, der einen irreversiblen Druckaufbau in den Zeilen bewirkt und beispielsweise mittels eines Überdruckventils abgebaut werden kann. Dieses hat allerdings den Nachteil, daß mit einem Überdruckventil ausgerüstete Akkumulatoren wegen der entstehenden Explosionsgefahr bei einem Entweichen von Wasser- stoff nicht in geschlossenen Räumen Anwendung finden können. Ein derartiger Betriebszustand ist unzulässig. Electric chargers are common for charging batteries known. With these chargers, the charging process is then manual or automatic terminated when the battery is fully charged. As a criterion for the automatic At the end of the charging process, the battery voltage is used regularly, which increases when the batteries are fully charged (gassing voltage). The situation is different in the case of gas-tight nickel-cadmium accumulators, their temperature values in the course of a Increase the charging process, so that the voltage increase is gradual when the charging current is constant is or is completely absent. Overcharging cannot therefore be ruled out. Because of an overload However, hydrogen is produced inside the accumulator, which causes an irreversible pressure build-up effected in the lines and reduced, for example, by means of a pressure relief valve can be. However, this has the disadvantage that it is equipped with a pressure relief valve Accumulators because of the danger of explosion if water escapes material cannot be used in closed rooms. Such an operating condition is not allowed. Es ist ein temperatur- und spannungsgeführtes Ladegerät für gasdichte Nickel-Cadmium-Akkumulatoren bekannt, bei dem der Ladestrom bei einem Temperaturanstieg der Akkumulatoren erhöht wird um stets die Entladeschlußspannung nachzuweisen. Auch dieses Gerät ist für eine Verwendung in geschlossenen Räumen wegen der hohen Ladegerätleistung, wegen einer starken Temperaturbelastung durch Stromwärmeverluste gerade im Bereich hoher Temperaturbelastung der Akkumulatoren sowie wegen der Unmöglichkeit der Erzeugung von Abschaltsignalen für Teilladungszustände nicht geeignet. It is a temperature and voltage controlled charger for gas-tight Nickel-cadmium batteries are known in which the charging current increases with a rise in temperature the accumulators is increased in order to always prove the final discharge voltage. Even This device is for use in closed rooms because of the high charger capacity, because of a high temperature load due to electricity heat losses, especially in the area high temperature load on the accumulators and because of the impossibility of generating them of switch-off signals for partial charge states not suitable. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Durchführung eines automatischen Ladevorganges von gasdichten Nickel-Cadmium-Akkumulatoren vorzuschlagen, das eine hohen Sicherheitsanforderungen genügende Anwendung der eingangs genannten Akkumulatoren in geschlossenen und/oder schwerzugänglichen Räumen ermöglicht. The invention is based on the object of a method for implementation to propose an automatic charging process for gas-tight nickel-cadmium batteries, the application of the aforementioned, which satisfies high security requirements Enables accumulators in closed and / or difficult to access spaces. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Verfahrensmerkmale von Anspruch 1 gelöst Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 beschrieben. According to the invention, the object is achieved by the characterizing process features Solved by claim 1 Refinements of the invention are set out in the subclaims 2 and 3. Die Erfindung gestattet vorteilhafterweise nach wenigen Minuten Ladezeit eine sichere Sensierung des Energieinhaltes von gasdichten Nickel-Cadmium-Akkumulatoren, so daß die Entstehung von Wasserstoff infolge Überladung ausgeschlossen wird. Ein irreversibler Druckaufbau der gasdichten Zellen wird durch die Erfindung vermieden. Ein weiterer Vorteil der Erfin. The invention advantageously allows charging time after a few minutes reliable sensing of the energy content of gas-tight nickel-cadmium batteries, so that the formation of hydrogen as a result of overcharging is excluded. A irreversible pressure build-up in the gas-tight cells is avoided by the invention. Another advantage of the inventor. dung ist in minimalen Anforderungen an Einrichtungen zum Wärmeabtransport zu sehen. Durch die Vermeidung von Volladungen der Akkumulatoren ergibt sich vorteilhafterweise eine Erhöhung der Zyklenzahlen.dung is in the minimum requirements for facilities for heat dissipation to see. Avoiding full charging of the accumulators results in an advantageous manner an increase in the number of cycles. Das Verfahren kann zur Überwachung eines Akkumulatorkollektivs oder von Einzelzellen herangezogen werden. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist somit in der Gewinnung eines verifizierbaren Signals zur Abschaltung von gasdichten Nickel-Cadmium-Akkumulatoren im gesamten Bereich der möglichen Energieinhalte unter Vermeidung hoher Ladeströme und den damit verbundenen Konsequenzen, wie hoher Ladege.The method can be used to monitor a collective or can be used by single cells. A particular advantage of the invention is thus in obtaining a verifiable signal to switch off gas-tight nickel-cadmium batteries in the entire range of possible energy contents while avoiding high charging currents and the associated consequences, such as high loading levels. rätleistung und Temperaturerhöhung durch Stromwärmeverluste, zu sehen.power and temperature increase due to electricity heat losses. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Schaltungsanordnung in Blockschaltbildform zur Durchführung des Verfahrens und F i g. 2 eine graphische Darstellung der Temperaturverläufe, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung eines Abschaltsignales hervorgezogen werden. In the drawing, an embodiment according to the invention is shown, namely, Fig. 1 shows a circuit arrangement in block diagram form for implementation of the procedure and F i g. 2 a graphical representation of the temperature curves, drawn out according to the inventive method for generating a shutdown signal will. In F i g. 1 ist ein von einem elektrischen Netz 1 gespeistes Ladegerät 2 an einen Block 3 von n gasdichten Nickel-Cadmium-Akkumulatoren mit jeweils m Zellen angeschlossen, denen über einen Entladeschalter 4 ein Verbraucher 5 nachgeordnet ist. In Fig. 1 is a charger fed by an electrical network 1 2 to a block 3 of n gas-tight nickel-cadmium batteries, each with m cells connected to which a consumer 5 is downstream via a discharge switch 4 is. Sowohl das Ladegerät 2 als auch der Entladeschalter 4 werden von einer Überwachungszentrale 6 angesteuert, die dafür sorgt, daß das Ladegerät 2 oder der Entladeschalter 4 in Abhängigkeit von dem Ladezustand der Akkumulatoren ein- bzw. ausgeschaltet werden.Both the charger 2 and the discharge switch 4 are of a Control center 6 controlled, which ensures that the charger 2 or the Discharge switch 4 on or off depending on the state of charge of the batteries. turned off.
DE3214745A 1982-04-21 1982-04-21 Method for carrying out an automatic charging process of gas-proof nickel-cadmium accumulators arranged in closed spaces Expired DE3214745C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3214745A DE3214745C1 (en) 1982-04-21 1982-04-21 Method for carrying out an automatic charging process of gas-proof nickel-cadmium accumulators arranged in closed spaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3214745A DE3214745C1 (en) 1982-04-21 1982-04-21 Method for carrying out an automatic charging process of gas-proof nickel-cadmium accumulators arranged in closed spaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3214745C1 true DE3214745C1 (en) 1983-07-07

Family

ID=6161491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3214745A Expired DE3214745C1 (en) 1982-04-21 1982-04-21 Method for carrying out an automatic charging process of gas-proof nickel-cadmium accumulators arranged in closed spaces

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3214745C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996019860A1 (en) * 1994-12-22 1996-06-27 Ing. C. Olivetti & C., S.P.A. Device and method for charging batteries with a variable current

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1975759U (en) * 1967-07-28 1967-12-28 Varta Ag GALVANIC ELEMENT, PREFERABLY ACCUMULATOR.
AT271595B (en) * 1966-04-29 1969-06-10 Werner Greutert Device for limiting the charging process for electrical accumulators
DE2159875A1 (en) * 1971-12-02 1973-06-20 Sonnenschein Accumulatoren CHARGING DEVICE FOR VEHICLE BATTERIES
DE2848466A1 (en) * 1977-11-08 1979-05-10 King BATTERY CHARGER
DE2716862B2 (en) * 1976-04-19 1979-10-31 Mabuchi Motor Co., Ltd., Tokio Galvanic battery made up of a large number of cells that can be quickly charged and discharged
GB2042789A (en) * 1979-01-26 1980-09-24 Raychem Corp Charging and discharging batteries
DE2947016A1 (en) * 1979-11-22 1981-05-27 Silberkraft-Leichtakkumulatoren Gmbh, 4100 Duisburg Excess pressure protection for primary cells - with fuse link enclosed in plastics housing

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT271595B (en) * 1966-04-29 1969-06-10 Werner Greutert Device for limiting the charging process for electrical accumulators
DE1975759U (en) * 1967-07-28 1967-12-28 Varta Ag GALVANIC ELEMENT, PREFERABLY ACCUMULATOR.
DE2159875A1 (en) * 1971-12-02 1973-06-20 Sonnenschein Accumulatoren CHARGING DEVICE FOR VEHICLE BATTERIES
DE2716862B2 (en) * 1976-04-19 1979-10-31 Mabuchi Motor Co., Ltd., Tokio Galvanic battery made up of a large number of cells that can be quickly charged and discharged
DE2848466A1 (en) * 1977-11-08 1979-05-10 King BATTERY CHARGER
GB2042789A (en) * 1979-01-26 1980-09-24 Raychem Corp Charging and discharging batteries
DE2947016A1 (en) * 1979-11-22 1981-05-27 Silberkraft-Leichtakkumulatoren Gmbh, 4100 Duisburg Excess pressure protection for primary cells - with fuse link enclosed in plastics housing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996019860A1 (en) * 1994-12-22 1996-06-27 Ing. C. Olivetti & C., S.P.A. Device and method for charging batteries with a variable current

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0308653B1 (en) Charging method for maintenance-free batteries with an immobilized electrolyte
DE10158062B4 (en) Method and device for charging batteries with reduced overcharging levels
EP2538520B1 (en) Battery storage device
EP1189326B1 (en) Method of monitoring charge of a gastight alkaline accumulator
DE102014004790A1 (en) Method for operating an energy storage device in a motor vehicle and motor vehicle
US20170288417A1 (en) Fast Charging Apparatus and Method
DE102011001472A1 (en) loader
DE2636034A1 (en) PROCEDURE FOR CHARGING GAS SEAL ACCUMULATORS
DE2746652C3 (en) Encapsulated accumulator cell
DE102014215773A1 (en) Method for operating a battery system
DE112012006792T5 (en) Electric storage system
DE102020007368A1 (en) Method for pre-charging a high-voltage electrical system of an electrically operated vehicle
DE102016109074A1 (en) Method and arrangement for charging a vehicle battery
DE3214745C1 (en) Method for carrying out an automatic charging process of gas-proof nickel-cadmium accumulators arranged in closed spaces
DE102012204962A1 (en) Vehicle with lithium-ion battery
CN107078360A (en) The method and apparatus that tandem is dynamically reconfigured are carried out in energy system
DE1796284C3 (en)
US3424618A (en) Process for the forming of sealed alkaline sintered electrode accumulators having a low self-discharge
EP3079223B1 (en) Battery system for electrical connection to a component
DE102017205612A1 (en) Method for controlling a separator of an electrochemical energy store
DE102021112615A1 (en) BATTERY CHARGING SYSTEMS AND METHODS
WO2017080801A1 (en) Electrode unit for a battery cell and method for the examination of an electrode unit
WO2016184654A1 (en) Method for operating a rechargeable battery cell and battery control device
Bhujun et al. Development of PI controller for CC-CV charging method of Li-ion battery
WO2018166768A1 (en) Charging an accumulator

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: TELEFUNKEN SYSTEMTECHNIK GMBH, 7900 ULM, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee